加州自从 2001 年电力危机之后，电力体系从管理到产业结构经过许多改变，之后面临包括圣欧诺菲核电厂（San Onofre）意外提早停役、天然气储存槽大泄漏、野火肆虐等危机，都能安然度过，不过极端气候带来的挑战似乎终于又让加州电力结构不胜负荷，2020 年热浪来袭让加州供电吃紧，又面临分区限电危机，许多人抨击这是过度偏重发展太阳能的结果，真是如此吗？
事实上，若没有太阳能，加州的用电尖峰供需落差会更大。观察加州的电力供需曲线，可以发现，当用电需求随着白天太阳升高气温提升，在中午逐渐来到高峰时，太阳能发电也因为阳光最强而来到高峰，抵销了中午的用电尖峰，唯一的问题是，当傍晚太阳下山，太阳能发电快速减少时，用电量下降速度却没那么快，导致供电减去太阳能后，在傍晚出现了一个供需落差尖峰。
也就是说，太阳能虽然抑低了中午的用电供需落差，但解决了原本落差最大的中午问题之后，傍晚就变成新的供需落差尖峰，也就是把最高的人请走，第二高的人就变成最高的人，使得供需落差的高峰时间从中午转移到傍晚，而傍晚无法靠太阳能，原本傍晚可靠风能辅助，但加州的风能供电远低于太阳能，使得傍晚如今成为加州的供需瓶颈。
太阳能对加州如今傍晚供电瓶颈的影响可说是间接的，问题不在于增加太阳能，而是增加太阳能的同时，加州自傲身为美国减碳先锋，在其他州都还在已减少燃煤发电为主时，就自主开始关闭燃气发电，因为加州的偏激环保主张者认为燃气发电也是有碳排放；另一方面，加州还认为，许多火力发电厂汲取海水作为一次性冷却水，也就是汲水进来让蒸汽降温凝结后，变热的热水就直接排出，这样的做法会让海水变热破坏生态，因此规定不许使用一次性冷却水方式运作，热水只能等它自然蒸发变凉之后重复使用，这个法规导致许多较旧燃气机组被迫退出。
其结果是，加州可做为弹性应变使用的燃气发电 5 年内减少了 9 吉瓦（gigawatt）之多， 这导致电网应变能力极为不足。而加州未来还将继续关闭燃气发电，甚至想关闭 2015 年发生严重泄漏事件的亚里索峡谷天然气储存场。
加州电力调度中心 （California Independent System Operator）几年来早就警告加州公共事务委员会（California Public Utilities Commission）这样激进的削减燃气发电将使得 2020 年起傍晚会面临 4.7 吉瓦的发电容量短缺，加州公共事务委员会因而批准新增 3.3 吉瓦容量，但是要到 2021 年才会上线。 2020 年 8 月 14 日，早在前一天，电网就已经预期会有供电短缺问题，到当天下午，气温最高来到摄氏 42 度，冷气用电激增，虽然 2017 年加州曾经遇上比更大的供电危机，都安然度过，不过这次不同，由于热浪侵袭附近所有各州，各州没有多余的电力可以如 2017 年般协助加州，加州这下子只能靠自己了。尖峰燃气电厂开始从亚里索峡谷储存场抽取天然气，储存场自 2015 年事故以后容量已经大不如前，而未来加州还想把它关闭。
下午 2 点 56 分，一座燃气发电厂意外跳机了，电网上瞬间减少 475 百万瓦发电容量，加州主管机关于是要求燃气发电厂支援，但是 5 年来大砍 9 吉瓦，哪还剩下足够的燃气发电厂呢？于是就只能分区限电了。
太阳能并非限电主因，电动车也不构成威胁
虽然加州此次分区限电主要来自过激政策使得燃气发电减少过快，不过可再生能源搭配燃气发电并非唯一的解决方案，另一个方向的构想是增设超量的太阳能发电，搭配能源储存，中午发出超量的太阳能发电，储存到傍晚使用。不过，目前加州太阳能虽然发展相当好，却远不及超量的程度，而能源储存更只有 216 百万瓦规模，相对于应变能力需求，可说杯水车薪。
另一个办法，则是从需求端调整，例如新创事业 OhmConnect 与 15 万户住户签约，可在尖峰时进行需求反应，强制关闭用电装置，可减少 150 百万瓦需求，对抑低尖峰也有帮助，不过，同样的，规模太小，对大局没能产生绝对性的影响。
加州的困境很快就会发生在其他较激进环保主义州，例如纽约州一样针对燃气发电政策打压，不仅积极想跳过燃气发电直通全绿能，立法规定 2045 年要铲除化石燃料火力发电，也同样对燃气发电发布新的环保要求，对单循环燃气发电制定更严格的氮氧化物排放标准。由于空气中有五分之四为氮，因此燃气发电的天然气高温燃烧时，空气中的氮气也会在高温下与氧气反应，产生氮氧化物，这就是即使天然气本身燃烧只产生二氧化碳和水，仍会有氮氧化物污染的原因。较旧的燃气发电厂，废气处理除去氮氧化物的能力较差，将会在新法规下遭到淘汰。
纽约州该如何替代这些尖峰燃气电厂？顾问公司能源＋环境经济（Energy＋Environmental Economics）2019 年研究报告发现，在没有长时间的能源储存技术辅助下，锂电池能源储存技术能替代 6%~11% 尖峰燃气发电厂。以加州限电问题为例，只需要从中午太阳能发电高峰储能，到傍晚因应延后的供需缺口高峰使用，储能时间只要能达到 6 小时即可。而若搭配长时间的能源储存技术下，则可取代 83% 的尖峰燃气发电厂需求。
对于积极推动减碳的州来说，还有一个顾虑是，当电动车大量取代内燃机汽车，所造成的用电量增加，会不会让加州更容易限电？其实这可能是杞人忧天，因为电动车在傍晚最容易限电的时间，大多在马路上行驶，大多数会在晚上停在家中车库时，或是白天于办公大楼停车场时充电，也就是电动车并不会太过大幅增加目前困难时间的供电吃紧状况；反之，若管理得当，电动车还可能被当作一种能源储存资源，协助电网度过危机。
太阳能并非限电主因，电动车也不构成威胁，造成威胁的是激进与怠惰。加州早就知道太过快速减少燃气发电会大幅降低应变能力，却还放任绝对环保主义在 5 年内减少 9 吉瓦燃气发电容量，这是激进；既然知道自己减少了大量应变能力，却不快速建立额外容量与能源储存能力来替代，这是怠惰。
纽约州也有步入加州后尘的倾向，一边激进排除老旧燃气电厂的同时，却并未大举部署能源储存，未来若也发生电力危机，并非绿能技术有什么不对，而是人谋不臧所造成。
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（首图来源：Unsplash）
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